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未來信息通信網(wǎng)發(fā)展走勢
Internet/NGI的本質(zhì)內(nèi)涵為“徹底開放，平等、自由創(chuàng)新”，創(chuàng)新能力極強，但現(xiàn)今缺乏自律，安全性、可信性有嚴重問題，必須強調(diào)政府監(jiān)管及自律要求，才能較好地控制其負面影響，無明確目標，亦難成為目標網(wǎng)。2004年2月ITU-T第13研究組會議經(jīng)過激烈辯論，給出了NGN的基本定義——涉及基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)、提供包括電信在內(nèi)的各類業(yè)務(wù)、支持通用移動性、 對用戶可提供一致與泛在的服務(wù)等六點基本內(nèi)涵。 由此，從廣義角度觀察，應(yīng)該說，按此定義的NGN是一種目標網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)強調(diào)其階段性與集合性, 其具體實施采用“Focus Group”形式進行逐個熱點推進。目前，已形成一股融合與轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)方式大潮，即固定移動融合FMC、兩化深度融合IIDC、三網(wǎng)融合3NC、四C融合4CC、移動與互聯(lián)網(wǎng)融合Mobile Internet等融合大潮，這是未來信息通信網(wǎng)絡(luò)（FINC）發(fā)展的歷史必然，也是提高資源利用率、綠色創(chuàng)新及滿足用戶需求的歷史必然，無論在全球及中國均屬如此，毫無例外。
泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系也是創(chuàng)新、融合發(fā)展的典型。全面感知、可靠傳送及智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的三大核心能力；泛在化與智能化則是物聯(lián)網(wǎng)的兩大基本特征，其中泛在化是指無論覆蓋連接層面或應(yīng)用服務(wù)層面均應(yīng)逐步達到無處不在與無所不能；智能化則應(yīng)體現(xiàn)情景感知認知、無縫連接處理及信息知識聚合三者渾然一體。相比NGN目標網(wǎng)，泛在網(wǎng)則是面向應(yīng)用及各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同集合的更簡要、明確的描述，實質(zhì)上也具有目標性質(zhì)，需要無止境的創(chuàng)新、發(fā)展與提高，以滿足人類無止境的需求演進與市場發(fā)展。相應(yīng)的傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的子集，物聯(lián)網(wǎng)是泛在網(wǎng)的子集，泛在型傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)都需同屬NGN目標網(wǎng)及泛在網(wǎng)子集的Internet和NGI/NGTN/NGMN/NGBWMN/ NGBTV/……/NGxxx的網(wǎng)絡(luò)支持，與這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)均有部分重疊相交。泛在網(wǎng)運作更多強調(diào)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、融合與互聯(lián)互通和信息／知識聚合與應(yīng)用，以信息通信網(wǎng)絡(luò)為中心，全部整合各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，充分發(fā)揮傳感、物聯(lián)、認知、測量、定位、計算、智能處理與控制的綜合作用，構(gòu)建和實施不同聯(lián)網(wǎng)及人與人、人與物、物與物之間的5Ｗ、5Ａ、5C型泛在連接與溝通，按NGN的“開放、創(chuàng)新、融合”基本思想和實質(zhì)內(nèi)涵與框架目標要求向?qū)嵤〨II目標邁進。按此，目前開放、創(chuàng)新、融合、共贏已成討論問題的出發(fā)點與基本原則, 而從FICN發(fā)展技術(shù)層面看, 寬帶、移動、泛在、智能、安全及物聯(lián)網(wǎng)、云計算與“智慧地球”、“感知中國”等已成關(guān)鍵詞。相應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與建設(shè)層面觀察，分布與集中有機整合、“大容量、少局所”、節(jié)能減排、高效益、協(xié)同化、融合性已成轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)方式的重要可持續(xù)發(fā)展途徑。
回顧通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程，在上個世紀90年代，固定接入網(wǎng)采用“大容量、少局所”的建網(wǎng)思路，即部署大容量交換局，用光纜和接入設(shè)備替代眾多的中小容量局所，這一做法推動了低成本網(wǎng)絡(luò)建設(shè)變革，運營商能夠迅速拓展市場；現(xiàn)今，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，網(wǎng)絡(luò)流量激增，運營商需要綠色靈動低成本的寬帶網(wǎng)絡(luò)來支撐其全業(yè)務(wù)運營，為更多的用戶提供優(yōu)質(zhì)的多樣化服務(wù)，上述固定接入網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)驗值得移動接入網(wǎng)絡(luò)借鑒。移動網(wǎng)絡(luò)中的扁平化和“大容量、少局所”建網(wǎng)中的減少網(wǎng)元數(shù)目方向一致，也和實現(xiàn)低成本高質(zhì)量精品網(wǎng)絡(luò)的目標相匹配。此外，與芯片、單板及設(shè)備級節(jié)能減排能力相比較, 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)級節(jié)能層次最高，其節(jié)能幅度可高達60%~80%，從而對推進X-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進創(chuàng)新有重要的意義與價值。
無線接入側(cè)技術(shù)演進方向
在無線接入網(wǎng)側(cè)，基站完成了射頻單元（RRU）和基帶單元（BBU）分離后，接入網(wǎng)的靈活部署成為可能。RRU是室外密閉自然散熱設(shè)備，通過CPRI（公共無線電接口）協(xié)議接口與BBU的拉遠互聯(lián)，可實現(xiàn)近天線部署，為“少局所”的零機房建網(wǎng)提供技術(shù)保證。同時有效提升了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力，可用更少的站點數(shù)目實現(xiàn)同等的覆蓋范圍；或者在相同的覆蓋半徑下，獲得更多功率儲備而使網(wǎng)絡(luò)容量得到有效提升。
在BBU側(cè)，首先，在扁平化驅(qū)動下，RNC和BSC網(wǎng)元功能分離，部分功能上移到EPC（演進分組核心網(wǎng)），部分功能下移到BBU設(shè)備內(nèi)。其次，為了降低蜂窩小區(qū)邊緣的強干擾低吞吐量問題及平均吞吐量均衡，可引入COMP協(xié)同處理技術(shù)來解決；從一個個獨立的基站演進為基站簇，這樣的基站簇有著更大的網(wǎng)絡(luò)容量，更強的協(xié)同處理能力。最后，在內(nèi)容本地化、流量就近處理等驅(qū)動下，部分核心網(wǎng)功能可進一步下移到基站側(cè)。為支撐這些變化，BBU側(cè)集成與基帶池化的功能進一步增強，BBU的容量和部署物理位置也在提升，朝著無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的“大容量、少局所”方向邁進。
C-RAN架構(gòu)實現(xiàn)節(jié)能、高效、虛擬化、融合型 無線接入網(wǎng)絡(luò)部署
2010年4月，以推進TD-SCDMA與TD-LTE成功發(fā)展、全方位創(chuàng)新而聞名的運營商中國移動，為了適應(yīng)未來多頻、多制式重疊融合型網(wǎng)絡(luò)運行，進一步降低TCO、CAPEX、OPEX和推進節(jié)能減排，進一步創(chuàng)新演進及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，聯(lián)手設(shè)備廠商，結(jié)合上述的接入網(wǎng)側(cè)技術(shù)變革需求,創(chuàng)新提出了C-RAN架構(gòu)。在此，Ｃ包含了多重含義：清凈節(jié)能（Clean）、集中化（Centralized）、協(xié)同化（Collaborated）及云化（Clouded）等。C-RAN架構(gòu)優(yōu)先完成了基站到基站簇的集中演進，完成多站點間基帶資源的動態(tài)共享和互為容災(zāi)備份。未來通過基帶單元的升級，進一步提升基站簇中站點間的協(xié)同性，并通過大容量的BBU間的互聯(lián)互通來實現(xiàn)基站簇間的協(xié)同性。BBU架構(gòu)可用通用IT平臺來構(gòu)建，借助云計算處理，實現(xiàn)設(shè)備的虛擬化和超強調(diào)度能力，進而可實現(xiàn)電信業(yè)與IT業(yè)的深度融合。由此，C-RAN可實現(xiàn)借助SDR軟件定義的無線電技術(shù)與通用處理器平臺（GPP）及射頻組件程控化有效實施軟硬件系統(tǒng)定義的架構(gòu)擴展升級與演進發(fā)展及多頻、多制式重疊聯(lián)合運行，基于實時云架構(gòu)，可實施“實時云計算基帶池”，借助云計算的各類模式，緊密結(jié)合現(xiàn)實要求目標，借助虛擬計算手段，實現(xiàn)泛在的、快速有效與無所不在及無所不能的按需型支撐服務(wù)。因此，推廣C-RAN——“大容量、少局所”、節(jié)能、高效、虛擬化、融合型無線接入架構(gòu)，及實現(xiàn)以虛擬計算為基礎(chǔ)的智能化虛擬基站尤為必要。當然，走向高度智能化、充分發(fā)揮云計算一系列優(yōu)勢的“實時云計算基帶池”及“智能化虛擬基站”將面臨諸多創(chuàng)新挑戰(zhàn)，需穩(wěn)扎穩(wěn)打，分步驟有序推進。
在綠色網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求下，“少局所”即零站點機房部署方案是運營商的極佳選擇，不僅可節(jié)省大量空調(diào)（據(jù)評估空調(diào)耗電占基站站點能耗的46%）和配套設(shè)備的能耗，也可有效減少站點租賃費用。BBU和傳輸產(chǎn)品原本應(yīng)是室內(nèi)型設(shè)備，室外部署時需額外的室外一體化方艙或機柜來配合部署，且這種方式不利于未來網(wǎng)絡(luò)的演進。采用C-RAN架構(gòu)方式，把BBU和傳輸產(chǎn)品等室內(nèi)單元集中到中心機房，既實現(xiàn)徹底的站點零機房化，又順應(yīng)了未來網(wǎng)絡(luò)演進的趨勢，同時起到傳輸匯聚作用，進而優(yōu)化了基站到核心網(wǎng)間的Mesh型傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，真可謂一舉多得。
為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運維 帶來明顯效益
C-RAN架構(gòu)通過BBU資源池下掛基站站點的零機房建設(shè)和配套資源收斂，給運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來極大限度的節(jié)流。據(jù)運營商的實際部署案例，在考慮到已部署光纜管道資源、只需少量新建管道和部署光纜的基礎(chǔ)上，采用C-RAN架構(gòu)跟當前廣泛應(yīng)用的分布式共站址方式相比，可以有效節(jié)省接入網(wǎng)的CAPEX達20%左右、OPEX達63%，10年的TCO可節(jié)省40%左右，有效減少三分之一的工程建設(shè)周期。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)融合與面向未來等根本特征，有效推行C-RAN架構(gòu)可以滿足運營商5～10年的接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，并有利長遠規(guī)劃的更新?lián)Q代。
C-RAN在能耗節(jié)省上更為有效, 可在分布式共站址方式上進一步節(jié)省67%，比傳統(tǒng)宏基站方式更是節(jié)省80%以上的能耗。如果在運營商的2G/3G網(wǎng)絡(luò)有一半采用這樣架構(gòu)，就能在“十二五”期間提前完成單位GDP能耗減排40%以上的政府綠色低碳目標。顯然，這種創(chuàng)新與標準化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)值得整個行業(yè)推廣和應(yīng)用。
